高度集成四轴机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种高度集成四轴机器人。
【背景技术】
[0002]随着工业自动化的普及应用，机械手的使用已经越来越广泛，涉及到各行各业。然而，现有的机械手多为单轴或者由多个单轴组装形成的多轴机械手；其中，单轴机械手一般采用电机驱动丝杆旋转运动，通过该丝杆的旋转运动转为螺接在丝杆上的移动螺母的直线运动，从而实现单个轴线的直线运动；而现有的多轴机械手即将多个上述的单轴机械手分别以X轴、Y轴、Z轴的方向设置安装于支架、龙门架等架体结构上，从而形成多个轴向直线运动的机械手；现有技术的该类单轴、多轴机械手在具体工作时，普遍存在着运动速度慢、动作传递、定位精确度差、噪音大以及动作参数不合理等技术缺陷；且在生产制造时，由于部件结构多，组装工序复杂，集成化程度低，导致生产效率低下，生产成本增加。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于针对现有技术的不足提供一种运动速度快、动作传递、定位精确度高、噪音小、加减速易控制、输出力矩大、集成化程度高的四轴机器人。
[0004]为实现上述目的，本实用新型的一种高度集成四轴机器人，包括底座、第一悬臂、第二悬臂和丝杆，所述底座安装有第一 DD马达，第一悬臂的第一端位于底座的上方并与该第一 DD马达的输出端连接，第二悬臂的第一端安装有第二 DD马达，第一悬臂的第二端位于第二悬臂的第一端的下方并与第二 DD马达的输出端连接，丝杆穿设于第二悬臂的第二端；第二悬臂固定连接有移动螺母、第三DD马达、滚轴花键和第四DD马达，移动螺母与丝杆螺接，滚轴花键与丝杆滑接，移动螺母与第三DD马达的输出端连接，丝杆穿设于该第三DD马达，滚轴花键与第四DD马达的输出端连接，丝杆穿设于该第四DD马达。
[0005]优选的，所述丝杆开设有中空孔。
[0006]优选的，所述四轴机器人还包括一 Z形连接件，Z形连接件的底端与第二悬臂固定连接，丝杆穿设于Z形连接件，第三DD马达与Z形连接件的顶端的上侧连接，移动螺母与Z形连接件的顶端的下侧连接。
[0007]优选的，所述移动螺母位于滚轴花键的上方。
[0008]优选的，所述第二悬臂的上方罩设有外壳，移动螺母、第三DD马达、滚轴花键和第四DD马达均位于外壳内。
[0009]本实用新型的有益效果:本实用新型的一种高度集成四轴机器人，工作时，第一DD马达带动第一悬臂以第一悬臂的第一端为中心进行旋转运动，实现控制丝杆以第一悬臂的第一端为中心进行圆周运动；第二 DD马达带动第二悬臂以第二悬臂的第一端为中心进行旋转运动，实现控制丝杆以第二悬臂的第一端为中心进行圆周运动；第三DD马达带动移动螺母转动，实现控制丝杆的上下移动，第四DD马达带动滚轴花键转动，实现控制丝杆的旋转运动，最实现控制丝杆四轴运动。本实用新型的四轴机器人，能够实现控制丝杆的四轴运动，且整体结构高度集成，控制运动的过程中，具有速度快、动作传递、定位精确度高、输出力矩大、以及噪音小等的优点，可灵活应用于各行业的生产线上进行自动化工作。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的四轴机器人的结构示意图。
[0011]图2为本实用新型的四轴机器人的结构分解示意图。
[0012]图3为本实用新型的四轴机器人隐藏底座和外壳后的结构示意图。
[0013]图4为本实用新型的四轴机器人隐藏底座、第一悬臂、第一 DD马达、第二 DD马达和外壳后的结构不意图。
[0014]图5为本实用新型的四轴机器人的Z形连接件的结构示意图。
[0015]附图标记包括:
[0016]10—底座20—第一悬臂30—第二悬臂
[0017]31—Z形连接件40—丝杆41 一中空孔
[0018]50—第一 DD马达 60—第二 DD马达70—第三DD马达
[0019]71—移动螺母80—第四DD马达81—滚轴花键
[0020]90—外壳。
【具体实施方式】
[0021]以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。
[0022]实施例一。
[0023]如图1至图5所示，本实用新型的一种高度集成四轴机器人，包括底座10、第一悬臂20、第二悬臂30和丝杆40，所述底座10安装有第一 DD马达50，第一悬臂20的第一端位于底座10的上方并与该第一 DD马达50的输出端连接，第二悬臂30的第一端安装有第二DD马达60，第一悬臂20的第二端位于第二悬臂30的第一端的下方并与第二 DD马达60的输出端连接，丝杆40穿设于第二悬臂30的第二端；第二悬臂30固定连接有移动螺母71、第三DD马达70、滚轴花键81和第四DD马达80，移动螺母71与丝杆40螺接，滚轴花键81与丝杆40滑接，移动螺母71与第三DD马达70的输出端连接，丝杆40穿设于该第三DD马达70，滚轴花键81与第四DD马达80的输出端连接，丝杆40穿设于该第四DD马达80。
[0024]工作时，第一 DD马达50带动第一悬臂20以第一悬臂20的第一端为中心进行旋转运动，实现控制丝杆40以第一悬臂20的第一端为中心进行圆周运动，即实现第一轴的运动，该轴运动以第一悬臂20和第二悬臂30连接后的总长为活动范围，在该范围内均可进行自由的圆周运动;第二 DD马达60带动第二悬臂30以第二悬臂30的第一端为中心进行旋转运动，实现控制丝杆40以第二悬臂30的第一端为中心进行圆周运动，即实现第二轴的运动，该轴运动以第二悬臂30的长度为活动范围，在该范围内均可进行自由的圆周运动；第三DD马达70工作时带动移动螺母71转动，移动螺母71转动过程中实现控制丝杆40的上下移动，即实现第三轴的运动；第四DD马达80工作带动滚轴花键81转动，滚轴花键81在转动过程中实现控制丝杆40的旋转运动，即实现第四轴的运动；通过第一 DD马达50、第二DD马达60、第三DD马达70和第四DD马达80的共同工作，最实现控制丝杆40的四轴运动。
[0025]本技术方案采用DD马达作为驱动装置，其工作时输出的力矩更大，代替传统的伺服电机配置减速电机或者齿轮组组成的驱动装置，加减速控制效果更佳，整个四轴机械手的集成化程度更佳。
[0026]本技术方案的四轴机器人可应用于各行各业的生产线上进行物品放取、移动、运输等，其中丝杆40的底部可安装各种机械夹子、真空盘等执行件，适用范围广。
[0027]本技术方案中的DD为direct driver的简称,DD马达也叫直接驱动马达,具有定位精确度高和噪音小的优点。
[0028]本实施例中，所述四轴机器人还包括一 Z形连接件31，Z形连接件31的底端与第二悬臂30固定连接，丝杆40穿设于Z形连接件31，第三DD马达70与Z形连接件31的顶端的上侧连接，移动螺母71与Z形连接件31的顶端的下侧连接；具体的，通过Z形连接件31使得移动螺母71和第三DD马达70与第二悬臂30固定连接，从而确保在工作时，固定的移动螺母71不动，而使得丝杆40相对于移动螺母71上下移动。
[0029]本实施例中，所述移动螺母71位于滚轴花键81的上方；具体的，移动螺母71转动可使得丝杆40进行上下直线运动，滚轴花键81转动可使得丝杆40进行圆周旋转运动，两者共同作用可使得丝杆40实现两轴的同时运动。
[0030]本实施例中，所述第二悬臂30的上方罩设有外壳90，移动螺母71、第三DD马达70、滚轴花键81和第四DD马达80均位于外壳90内；通过外壳90的设计，可确保四轴机器人在应用于环境较为恶劣的场合时，不会受到灰尘等杂物的影响，保证本技术方案的四轴机器人能够正常高质量、高效率的工作。
[0031]实施例二。
[0032]本实施例与实施例一的不同之处在于，所述丝杆40开设有中空孔41 ;具体的，丝杆40开设有一中空孔41，该中空孔41可直接接通真空管，丝杆40的底部可连接真空吸盘等进行工作，代替传统的机械手外接真空管的组装模式，其整体结构更加简单，集成化程度高，使用效果更佳。
[0033]本实施例的其余部分与实施例一相同，在本实施例中未解释的特征，均采用实施例一的解释，这里不再进行赘述。
[0034]综上所述可知本实用新型乃具有以上所述的优良特性，得以令其在使用上，增进以往技术中所未有的效能而具有实用性，成为一极具实用价值的产品。
[0035]以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
【主权项】
1.高度集成四轴机器人，包括底座(10)、第一悬臂(20)、第二悬臂(30)和丝杆(40)，其特征在于:所述底座(10)安装有第一 DD马达(50),第一悬臂(20)的第一端位于底座(10)的上方并与该第一 DD马达(50)的输出端连接，第二悬臂(30)的第一端安装有第二 DD马达(60)，第一悬臂(20)的第二端位于第二悬臂(30)的第一端的下方并与第二 DD马达(60)的输出端连接，丝杆(40)穿设于第二悬臂(30)的第二端；第二悬臂(30)固定连接有移动螺母(71)、第三DD马达(70)、滚轴花键(81)和第四DD马达(80)，移动螺母(71)与丝杆(40)螺接，滚轴花键(81)与丝杆(40 )滑接，移动螺母(71)与第三DD马达(70 )的输出端连接，丝杆(40)穿设于该第三DD马达(70)，滚轴花键(81)与第四DD马达(80)的输出端连接，丝杆(40)穿设于该第四DD马达(80)。
2.根据权利要求1所述的高度集成四轴机器人，其特征在于:所述丝杆(40)开设有中空孔(41)。
3.根据权利要求1所述的高度集成四轴机器人，其特征在于:还包括一Z形连接件(31)，Z形连接件(31)的底端与第二悬臂(30)固定连接，丝杆(40)穿设于Z形连接件(31)，第三DD马达(70)与Z形连接件(31)的顶端的上侧连接，移动螺母(71)与Z形连接件(31)的顶端的下侧连接。
4.根据权利要求1所述的高度集成四轴机器人，其特征在于:所述移动螺母(71)位于滚轴花键(81)的上方。
5.根据权利要求1所述的高度集成四轴机器人，其特征在于:所述第二悬臂(30)的上方罩设有外壳(90)，移动螺母(71)、第三DD马达(70)、滚轴花键(81)和第四DD马达(80)均位于外壳(90)内。
【专利摘要】本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种高度集成四轴机器人，包括底座、第一悬臂、第二悬臂和丝杆，底座安装有第一DD马达，第一悬臂的第一端位于底座的上方并与该第一DD马达的输出端连接，第二悬臂的第一端安装有第二DD马达，第一悬臂的第二端位于第二悬臂的第一端的下方并与第二DD马达的输出端连接，丝杆穿设于第二悬臂的第二端；第二悬臂固定连接有移动螺母、第三DD马达、滚轴花键和第四DD马达，移动螺母与丝杆螺接，滚轴花键与丝杆滑接，移动螺母与第三DD马达的输出端连接，丝杆穿设于该第三DD马达，滚轴花键与第四DD马达的输出端连接，丝杆穿设于该第四DD马达。本实用新型输出力矩大、加减速易控制、集成化程度高。
【IPC分类】B25J9-08
【公开号】CN204366956
【申请号】CN201420766920
【发明人】刘阳升
【申请人】东莞市智赢智能装备有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年12月9日